蛋白质组学技术及其在植物逆境生物学中的应用
植物应答逆境胁迫分子机制的研究进展
植物应答逆境胁迫分子机制的研究进展作者：许存宾来源：《种子科技》 2018年第9期摘要：植物在生长过程中经常遭受各种胁迫因子的影响，随着分子生物学技术的发展，植物适应逆境的机制研究也从生理水平步入分子水平。
对植物应答逆境胁迫的转录组、蛋白组和调控分子机制3个方面的研究进行了概述。
关键词：植物；应答逆境胁迫；分子机制；研究进展植物经常遭受各种逆境胁迫，对生长发育造成不利影响，甚至引起死亡。
植物的逆境胁迫通常包括非生物胁迫和生物胁迫，前者主要由一定的物理或化学条件引发，如高温、干旱、冷害、高盐、重金属、机械损伤等，后者主要由各种生物因子引发，如真菌、细菌、病毒、线虫和菟丝子等引起的病虫害[1]。
植物为了适应逆境环境，会在分子、细胞、器官、生理生化等水平上作出及时调节[2～3]。
植物对逆境胁迫的响应是一个非常复杂的生命过程，其分子机制至今尚未完全阐明。
随着全球环境的日益恶化，各种逆境胁迫对植物生长发育带来的影响也日渐严重，成为制约现代农业发展的重要因素，各国学者对植物逆境应答机制的研究也投入了越来越多的力量[4]。
早期科学家们对植物在不利环境中的形态变化和生理指标变化研究较多，随着分子生物学技术的不断发展，对植物适应逆境机制的研究从生理水平进入分子水平，使得植物在逆境胁迫条件下的代谢机理研究取得了重要进展。
植物受到逆境刺激后，通过系列信号分子对相关抗逆基因和蛋白的表达进行调节，进而改变自身形态和生理生化水平来适应逆境[5]。
此研究不仅能探索生命现象的本质，而且能更好地进行分子育种和植物次生代谢产物合成研究。
本文就植物应答逆境胁迫的转录组学、蛋白组学和分子调控机制3个方面的研究进展进行了概述。
1植物应答逆境胁迫的转录组学研究进展转录组学（transcriptomics）是一门在RNA水平上研究生物体中基因转录的情况及转录调控规律的学科，即从RNA水平研究基因表达的情况。
转录组学可定量分析生物体不同组织、不同发育阶段和不同环境条件下的基因表达变化情况。
植物蛋白质组学
基因组的组成是固定的，蛋白质组的组成是动态的。 基因组在所有细胞中几乎都是相同的，与之不同，蛋白质组具有很高的细胞和组织特异性。 基因组是相对稳定的，蛋白质组处于高度动态变化之中。 细胞内蛋白质的拷贝数（108）远比基因拷贝数大（105）。 基因可采用PCR扩增和自动测序，而蛋白质还没有这些技术。
pH范围 3—10 4—7 5.0—6.0 上样量 40ug 80ug 120ug
双向荧光差异凝胶电泳 原理：双向荧光差异凝胶系统（DIGE）在传统双向电泳技术的基础上，结合了多重荧光分析的方法，在同一块胶上共同分离多个分别由不同荧光标记的样品，分析它们之间的差异性。极大地提高了结果的准确性，可靠性和重复性。 多块胶垂直二维SDS-PAGE系统 优点：提高二维电泳效率和实验重复性 2-DE工作站 优点： 提高以2-DE为基础的蛋白质组研究的自动化程度和工作效率
1.蛋白质组和蛋白质组学
2.蛋白质组和基因组
蛋白质组和基因组的关系：它们在概念上有相关性，代表某一蛋白质组的蛋白质是由基因组编码的，而基因的功能是通过蛋白质表现出来的。 蛋白质组学研究远比基因组研究复杂： 蛋白质组的复杂性远远高于基因组 一个基因≠一个转录产物≠ 一个蛋白质 基因→不同的转录起始和mRNA的剪切→不同的mRNA →不同的翻译起始→不同的蛋白质→翻译后修饰→蛋白质的功能、稳定性、细胞定位发生变化
优点
缺点
考染
200ng
操作简便， 价格低廉， 便于后续鉴定
灵敏性差， 所需上样量大
银染
0.1ng
灵敏性好， 所需样品少
操作复杂， 不利于后续鉴定
荧光法
1ng
线性动态范围大， 定量及定性较好， 便于后续鉴定
仪器及试剂昂贵
常见显色方法比较
植物细胞核蛋白质组学研究进展
植物细胞核蛋白质组学研究进展摘要细胞核储藏有植物体的主要遗传信息。
植物细胞核蛋白质组的动态变化直接影响植物基因表达调控，进而调节植物生长发育与环境应答过程。
细胞核蛋白质组学研究为解析植物发育与逆境应答的分子机制提供了重要信息。
综述了近年来植物细胞核蛋白质组学研究的进展，以促进其进一步研究。
关键词植物；细胞核；蛋白质组学中图分类号 q942.6 文献标识码 a 文章编号 1007-5739（2013）05-0225-02在高等植物中，除韧皮部成熟的筛管等极少数细胞外，其他细胞都具有细胞核。
细胞核是遗传信息的储存场所，承担着基因复制、转录和转录产物加工等功能，也是细胞遗传与代谢活动的调控中心。
研究细胞核的蛋白质组成与动态变化，对于深入解析植物发育与逆境应答过程中的基因表达调控的分子机制具有重要意义。
近年来，不断发展的高通量蛋白质组学技术平台为全面解析植物细胞核蛋白质表达谱与动态特征提供了良好的技术平台。
人们已经将双向电泳、色谱技术与生物质谱技术相结合，初步研究了水稻（oryza sativa）、维柯萨（xerophyta viscosa）、洋葱（allium cepa）、拟南芥（arabidopsis thaliana）、鹰嘴豆（cicer arietinum）和大豆（glycine max）等植物细胞核的蛋白质组特征。
本文综述了近年来植物细胞核蛋白质组学研究进展。
1 植物细胞核与核蛋白质的制备目前的植物细胞核蛋白质组学研究，主要是从植物幼苗或悬浮培养细胞中提取细胞核。
从幼苗中提取细胞核，首先在低温条件下将幼苗研磨成粉末，进而通过以percoll为介质的密度梯度离心富集细胞核[1]。
从悬浮培养细胞中提取细胞核，利用匀浆机破碎或细胞壁水解酶除去细胞壁，然后通过改变细胞内外渗透压破碎原生质体，并利用密度梯度离心富集细胞核[1]。
获得细胞核以后，通常利用dapi染色后的显微观察，或通过测定细胞核制备液中叶绿素含量等方法来评价细胞核的纯度。
多组学研究在植物领域中的应用
多组学研究在植物领域中的应用在植物科学的世界里，多组学研究就像一个调皮的小精灵，带着我们去探索未知的奇妙领域。
想象一下，植物不仅仅是我们眼前的绿意，它们还有着复杂的“内心世界”。
基因组、转录组、蛋白质组，还有代谢组，真是让人眼花缭乱！每一个“组学”就像是一扇窗，透过它，我们能看到植物生活的方方面面。
就拿基因组来说，它就像是植物的DNA蓝图，告诉我们这个小家伙的家族史和潜力。
再聊聊转录组，这可真是个神奇的东西！它记录着植物在不同环境下的反应，像是植物的“日记”。
想象一下，外面阳光明媚，植物心里想着：“今天我要开花！”结果它的转录组就会显示出一系列激活基因，仿佛在说：“来吧，我准备好了！”这种变化其实是非常微妙的，但却让我们了解到植物如何适应环境。
有没有觉得植物就像我们的朋友一样？它们也有情感和反应，只不过它们的“语言”是基因。
接下来是蛋白质组，这里又是一片新天地。
植物的每一个功能都依赖于蛋白质，就像我们做饭需要各种调料。
你想想，假如没有盐，菜会好吃吗？没错，蛋白质就负责为植物的各种生理活动提供能量和支持。
通过研究蛋白质组，科学家们可以找到那些让植物更强壮、更抗病的小秘密。
这就像发现了植物的“超能力”，太酷了吧！再说说代谢组。
这个领域可真是个“美食家”的乐园，代谢组研究的是植物在不同环境下生产的化学物质，像是植物的“食谱”。
这些化学物质不仅让植物自己受益，有些还对我们人类大有裨益，比如药用植物中的活性成分。
研究表明，有些植物能在压力下合成更多有用的化合物，就好像它们在逆境中奋发图强，愈发精彩。
这种特性可真让人佩服，不禁想为它们鼓掌。
哎，聊到这儿，你是不是也想知道，多组学研究到底能给植物带来哪些“终极”好处呢？这让我们能更好地理解植物的生长和发育，甚至能帮助我们培育出更加优质的作物。
比如，通过分析基因组，我们可以培育出抗虫害、耐干旱的新品种。
这不仅能保证粮食安全，还能让农民朋友们的日子更好过。
随着气候变化的加剧，植物面临着越来越多的挑战。
热激蛋白在植物保护中的应用
热激蛋白在植物保护中的应用热激蛋白（heat shock protein）是一种在植物生长发育和环境逆境应答中起重要作用的蛋白质。
这些蛋白质在植物体内广泛存在，当植物遭受高温、低温、干旱、盐碱等胁迫时，它们通过一系列生化反应的调控和协同作用，起到保护和修复细胞膜结构和酶、蛋白质等生物分子的作用。
随着对植物生物学的深入研究，热激蛋白在植物保护中的应用也日益被重视，下面我们来谈一谈热激蛋白在植物保护中的应用。
1、作为分子指示符热激蛋白往往在环境逆境应答中会被积累并表达，因此，可以用热激蛋白来反映植物体内受到逆境的程度。
例如，可以测定不同种植物的热激蛋白的表达程度和变化趋势，以反映植物的逆境耐受程度。
此外，可以利用在不同植物器官中热激蛋白的表达，来评价不同部位的受逆境的能力。
这种方法有助于对新品种和改良品种在环境逆境下的适应性进行评估，从而为选育逆境耐受性优良的品种提供基础数据。
2、作为启动因子热激蛋白在环境逆境下也起到启动调节其他逆境应答蛋白表达的作用。
比如，在高温胁迫下，大豆中HSP70可以启动调节丙二醛代谢合成的两个蛋白AccDH和MDH的表达，并促进其积累，从而保护细胞膜脂质的稳定；在干旱胁迫下，热激蛋白可以启动表达醣类前体、解糖酶和醣原酸等蛋白，促进产糖途径的通路反应，维护植株的正常代谢过程和生长发育。
3、作为信号转导分子热激蛋白还可以作为信号转导分子，参与对逆境胁迫的响应，从而调控细胞内Ca2+离子的浓度和其他信号转导通路的运作。
例如，HSP90可以作为分子伴侣，与许多生长素、激素和逆境应答蛋白结合，调节它们的反应和积累；而HSP70则可以与具有许多新生蛋白质、质差蛋白质的氨基末端结合，从而防止其在系统中的异常积累。
这些参与离子通道、转运蛋白、激素信号等的逆境响应途径的蛋白，都与热激蛋白结合来响应环境的逆境刺激，从而促进植物适应。
4、作为植物生长调节剂热激蛋白不仅可以作为保护蛋白，还可以作为植物生长调节剂。
蛋白质泛素化修饰及其在植物生长发育中的作用
蛋白质泛素化修饰及其在植物生长发育中的作用植物生长发育是一个复杂的、复杂的过程，它受到内环境和外界物理、化学和生物因素的综合影响。
在植物中，蛋白质是细胞机能和代谢的重要分子，它们是构成生物体的主要成分之一。
蛋白质泛素化修饰是一种非常重要的后翻译修饰，它可以对蛋白质的结构、功能和稳定性产生深远的影响。
在植物生长发育中，蛋白质泛素化修饰是一个重要的调控分子，它参与了植物的许多生物学过程，如生长、分化、发育、逆境应答等。
蛋白质泛素化修饰是指在蛋白质分子上结合泛素分子形成泛素蛋白共价化合物的一种后翻译修饰方式。
泛素蛋白共价化合物的形成是由泛素激活酶把泛素从ATP上脱落后形成活性泛素砷酸酯（ubiquitin adenylate）。
然后这个它与泛素结合酶结合在一起，形成泛素激活酶复合体（E1）。
E1酶首先把泛素分子与自身共价结合成E1-泛素共价化合物，然后释放一个AMP分子。
接着这个E1-泛素复合物与E2酶（泛素转移酶）结合在一起，形成E2-泛素复合物。
最后E2-泛素复合物与E3酶（泛素连接酶）结合在一起，E3酶作为泛素连接酶，把泛素分子连接到目标蛋白质的靶位上，形成泛素靶蛋白共价化合物。
这样的一系列反应就完成了目标蛋白质的泛素化修饰。
在植物生长发育中，蛋白质泛素化修饰在许多方面起到了重要的作用。
例如，在植物生长期间，蛋白质泛素化修饰参与了植物的根、茎和叶片等不同部位的分化和发育过程。
在根系发育过程中，蛋白质泛素化修饰调控了根系的生长和开发。
在茎部，蛋白质泛素化修饰调控了茎的表皮细胞生长和细胞壁生物合成。
在叶片发育过程中，蛋白质泛素化修饰参与了叶片细胞的增殖和分化过程。
此外，蛋白质泛素化修饰还参与了植物对环境因素的逆境应答，如干旱、高温等。
蛋白质泛素化修饰还调节了许多植物生长发育过程中的信号传递通路。
例如，它可以调节植物和植物病原体之间的相互作用，进而影响植物的抗病性。
蛋白质泛素化修饰还可以调节植物的生长激素信号通路，促进植物的生长和发育。
植物体内蛋白质降解途径及其在植物发育中的作用机制
植物体内蛋白质降解途径及其在植物发育中的作用机制植物是多细胞有机体，其生长、发育和适应环境变化都需要大量的蛋白质参与。
植物体内蛋白质降解途径是指通过不同的途径将蛋白质降解成氨基酸或其他小分子有机物的过程。
这些途径不仅对植物内部代谢过程有着重要的调控作用，还参与了植物发育的许多重要事件。
一、植物体内蛋白质降解途径植物体内蛋白质降解途径可以分为两种：类似于动物细胞的泛素/蛋白酶体途径和类似于细菌的原核系统途径。
1. 泛素/蛋白酶体途径这是一种通过泛素调控蛋白质降解的途径。
泛素是一种小分子蛋白，主要起调节蛋白质稳定性和代谢的作用，因此被称为生物界的“指挥家”。
当植物细胞需要将某种蛋白质降解时，泛素会被连接到这种蛋白质上。
这个过程需要泛素连接酶的参与，称为泛素化。
连接泛素后，这种蛋白质会被标记为“废弃物”，并被送到蛋白酶体中降解。
蛋白酶体是一种细胞器，由一系列水解酶组成，可以分解蛋白质成不同大小的片段。
这条途径在植物的代谢调节和受损修复中起到了重要的作用，还可以清除一些异常蛋白质或植物免疫响应中的信号分子等。
泛素/蛋白酶体途径是目前已知的最主要的蛋白质降解途径。
2. 原核系统途径这是一种与细菌类似的蛋白质降解途径。
原核系统途径主要包括ATP依赖的蛋白酶和ATP独立的蛋白酶。
ATP依赖的蛋白酶主要是Clp和FtsH家族的蛋白酶，这些蛋白酶可以通过保持碱性环境和特殊结构等方式，降解一些已经被泛素化的蛋白。
ATP独立的蛋白酶又可以分为多种类型，比如Serine/Threonine型蛋白酶和Zinc metalloprotease型蛋白酶等。
原核系统途径在植物的某些代谢过程中起到了重要的作用。
它们也参与了植物对环境胁迫的适应和干旱等逆境条件下的生长调节。
二、植物体内蛋白质降解途径在植物发育中的作用机制1. 在植物生长发育中的作用蛋白质降解途径与植物生长发育密切相关。
研究表明，在植物胚胎发育过程中，蛋白质降解途径对细胞周期的调控和节制起着重要的作用。
作物逆境生理和分子生物学
作物逆境生理和分子生物学是研究作物在环境逆境下的生理和分子机制的学科。
逆境包括干旱、高温、低温、盐碱、重金属污染等，这些逆境会影响作物的生长发育和产量，严重影响农业生产和粮食安全。
作物逆境生理研究主要关注作物在逆境下的生理反应和适应机制，包括植物的生长、代谢、离子平衡、水分利用等方面。
分子生物学研究则关注作物在逆境下的基因表达和调控机制，包括转录因子、信号转导、代谢途径等方面。
近年来，随着高通量测序技术的发展，作物逆境生理和分子生物学研究进入了一个新的阶段。
通过RNA测序、蛋白质组学、代谢组学等技术，可以全面地了解作物在逆境下的基因表达、蛋白质组成和代谢途径的变化，揭示作物逆境适应的分子机制。
作物逆境生理和分子生物学的研究成果可以为作物育种和逆境耐受性改良提供理论基础和实践指导，为实现粮食安全和可持续农业发展做出贡献。
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蛋白质组学技术及其在植物逆境生物学中的应用摘要：逆境胁迫是制约植物生长发育、影响作物产量和质量的关键因子，揭示植物应答胁迫的分子机理一直是人们长期探索的重大课题。
植物的蛋白质组学研究可以系统揭示不同胁迫条件下植物蛋白质的表达状况，从而深入了解环境胁迫下植物的基因表达调控机制、植物响应胁迫机理。
简要介绍了蛋白质组学的研究技术，概述了其在植物逆境胁迫适应机制研究中的应用，并对蛋白质组学在该领域的发展前景进行了展望。
关键词：蛋白质组学；非生物胁迫；生物胁迫；双向电泳；质谱随着生命科学的日益发展，对基因功能的研究已不仅仅局限在核酸水平。
蛋白质是基因功能的执行者，是生命现象的直接体现者。
要深入了解生命的复杂活动，就需要从蛋白质的整体水平上进行研究。
蛋白质组学是指研究蛋白质组的科学，本质上是在大规模水平上研究蛋白质的特征，包括蛋白质的表达水平、翻译后的修饰、蛋白与蛋白相互作用等，由此获得蛋白质水平上的关于组织变化、细胞代谢等过程的整体而全面的认识[1]。
近些年来，蛋白质组学发展迅速，并得到了广泛的应用，成为生命科学研究的核心内容之一。
植物在生长发育过程中会遭遇高（低）温、干旱、水涝和高盐等非生物胁迫以及病原菌侵染和虫害等生物胁迫。
植物感受逆境信号后，可以通过信号转导调节细胞内抗逆相关蛋白的表达，从而调整自身的生理状态或形态来提高对逆境的耐受能力。
在蛋白水平，对发生变化的蛋白质进行定性和定量测定，探讨植物在逆境胁迫条件下的调控机制，是研究植物抗逆性的重要手段之一，并已在多种植物的研究中取得了一定的成果。
1 蛋白质组学研究技术过去，许多科学家都致力于蛋白质组的大规模定性分析，而现在，如何系统地识别和定量一个蛋白质组则是蛋白质组学研究的主要目的之一[2]。
由于蛋白质的浓度在很大程度上影响了其功能的实现，因此，对蛋白质的相对和绝对浓度进行测量也就变得至关重要。
目前，比较成熟的蛋白质定量方法主要分为两类，一类基于传统双向凝胶电泳及染色，另一类基于质谱检测技术。
1.1 基于凝胶的定量蛋白质组学技术双向电泳（Two dimensional electrophoresis，2DE）技术是由O’Farrell于20世纪70年代建立的[3]，具有高分辨率的特点，通常能分辨出1 000～3 000个蛋白点[4]。
该技术自诞生以来，一直在不断改进和优化。
目前，应用比较广泛的双向电泳技术主要是双向荧光差异凝胶电泳（Two-dimensional fluorescence difference gel electrophoresis，2D-DIGE）。
但双向电泳本身也存在着一些弊端：试验重复性差；对蛋白质的分离受到蛋白丰度、等电点、相对分子质量和疏水性等的限制；自动化程度低；操作起来费时费力等，这些都在一定程度上限制了该技术的应用。
1.2 基于质谱的定量蛋白质组学技术基于质谱的蛋白质组学定量技术可以分为两大类：标记定量技术（Labeling quantitation）和非标记定量技术（Label-free quantitation）[2]。
此外，标记或非标记的鸟枪蛋白质组学策略也是基于质谱技术的常用方法。
1.2.1 标记定量技术1.2.1.1 同位素代谢标记法同位素代谢标记以同位素元素或同位素标记氨基酸形式掺入到细胞培养基中，在细胞生长代谢过程中完成蛋白质同位素标记。
此方法的显著优点是蛋白质在样品制备的初期被标记，由此减少了试验操作造成的误差，从而提高了准确度。
目前比较常用的方法包括15N体内代谢标记和细胞培养中稳定同位素标记氨基酸（Stable isotope labeling by amino acids in cell culture，SILAC）方法。
1）15N体内代谢标记法。
采用含有15N（或14N）作为惟一氮源的培养基来培养植物组织（植株），依靠掺入合成蛋白质的15N实现定量[5]。
这项技术适用于多种蛋白提取物的蛋白质定量，包括那些需要进行大量纯化步骤、蛋白产量易发生改变的[6]。
其优势还在于可应用于水培植物，使得植物对养分的吸收得到更好的控制。
2）SILAC方法。
依靠在培养介质中加入稳定同位素标记的必需氨基酸（如赖氨酸或精氨酸等）实现对蛋白质的定量，已经广泛用于高等动物细胞蛋白质的鉴定及定量[5]。
SILAC法标记效率高、损失小；标记误差低，可靠性高。
然而，由于植物细胞本身可以合成这些必需氨基酸，导致只有部分蛋白质被标记。
并且，此方法成本较高，导致其在植物蛋白质组学研究中的应用受到了一定的限制。
1.2.1.2 同位素化学标记法1）同位素亲和标记法。
比较典型且已商业化的一项技术是同位素亲和标记技术（Isotope coded affinity tages，ICAT）。
ICAT 无需繁冗的双向凝胶电泳技术，标记策略灵活多变，可对低丰度、难溶性蛋白进行分析。
近些年来，该技术与不同的质谱技术联合应用得到了广泛的研究。
但ICAT适用于含半胱氨酸或半胱氨酸存在修饰的蛋白质。
2）酶催化18O-同位素标记法。
酶催化18O-同位素标记法是通过加入H218O，在蛋白酶催化作用下将羧基上的2个16O替换成18O，从而对肽段进行标记。
该技术有以下优点：操作简单；标记效率高，准确率高；应用范围广，可用于多种不同类型的蛋白质；可标记所有酶解的肽段，使相对定量所有的蛋白质成为可能；反应条件温和、副产物少；便于与磷酸化肽段富集方法联用，适于低丰度磷酸化肽段的定量标记肽段；在蛋白质水解分裂的同时被标记上，避免了人为因素的干扰。
但由于标记后的蛋白质样品过于复杂，该技术还有待进一步的完善。
3）相对和绝对定量同位素标记法。
相对和绝对定量同位素标记（isobaric tags for relative and absolute quantitation，iTRAQ）技术是美国应用生物系统公司在2004 年推出的一项新的体外同位素标记技术[7]。
该技术使用8种（或4种）不同的同位素试剂来同时标记和比较8种（或4种）不同的蛋白质样品。
如今该技术的应用越来越广泛，其优越性也逐步在许多生物体和组织研究中得到了证明，已成为目前蛋白质组学定量方法中一个十分重要的技术。
iTRAQ技术有如下特点：①样本量大。
可对多达4个样本同时相对量化，大大降低了试验过程中所引入的技术误差；②定性分析结果可靠。
可以同时给出每一个组分的相对分子质量和丰富的结构信息；③灵敏度、准确度高。
将离子抑制效应、背景噪音和仪器条件等系统误差的影响降到最小，获得的变异系数在9%的范围；④分离能力强，分析范围广。
作为标记的反应不在活细胞，适合任何类型的蛋白质样品，包括高相对分子质量蛋白质、酸性蛋白质、碱性蛋白质、不溶性蛋白质（eg.膜蛋白）等；⑤分析时间快，自动化程度高。
当然，iTRAQ标记技术也有自己的局限性。
对全组蛋白质而言，它只能对相对丰度进行比较，因此只能提供相对的定量；数据的复杂度更高，因此需要开发更多的信息学工具；高丰度蛋白质干涉了低丰度蛋白质的检测和鉴定；每次试验，研究人员都必须鉴别全部的蛋白质组[8]。
1.2.2 非标记定量技术非标记定量法（Label-free）是一种新兴的蛋白质定量方法，包括基于色谱峰面积定量法及利用二级离子信号的强度进行MRM（多反应监测）检测等。
与标记定量法相比，非标记定量法不需要花费大量时间准备同位素化合物，也不需要使用非常昂贵的试剂，但该技术比较依赖于仪器的状态、样品的复杂性以及一些未知因素，其灵敏度和精确度都不及标记定量法。
要得到广泛的应用，非标记定量技术还需要进一步的优化和改进。
1.2.3 鸟枪蛋白质组学策略鸟枪法首先采用标记或非标记的方法将蛋白质混合物降解成肽段的混合物，利用质谱进行分析测序，然后利用计算机技术描绘出肽段在蛋白质上的位置图谱，从而确定该混合物中的蛋白质成分。
其代表方法是MudPIT。
2 蛋白质组学在植物逆境生物学研究中的应用自然界中有多种非生物和生物因子都会对植物的生长发育造成不利影响，严重时甚pGanmulla等[9]将24日龄水稻秧苗的叶片分别在5 ℃（12 d）、12 ℃（20 d）的低温和28 ℃（36 d）、36 ℃（44 d）的高温环境下处理3 d，并检测其蛋白质组变化。
采用无标记的鸟枪法，对每个处理组的3个生物学重复进行了蛋白质定量分析。
结果表明，在一个或多个处理组中被鉴定出来的蛋白，有超过400个都对温度胁迫进行了响应。
其中，分别有43、126和47个蛋白专一地出现在了5 ℃（12 d）、12 ℃（20 d）和36 ℃（44 d）处理组中。
并且，与其他温度处理相比，12 ℃（20 d）处理后的水稻叶片蛋白质组发生的变化更显著。
另外，该试验还鉴定出了20个新的胁迫响应蛋白。
为了检测在成熟的硬质小麦子粒中热胁迫对非醇溶谷蛋白积累所产生的影响，Laino等[10]将意大利栽培种Svevo进行了2个不同的温度处理（热胁迫和对照）。
通过检测非醇溶谷蛋白的2-D模型，鉴定出了在灌浆期受热胁迫影响的多肽。
这项研究共发现了132个表达发生变化的多肽，其中有47个（包括HSPs 和胁迫相关蛋白）是通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF）和基质辅助激光解析电离串联飞行时间质谱（MALDI-TOF-TOF-MS）鉴定出来的。
很多热诱导的多肽被认为会引起敏感植株的反应。
2.1.2 水分胁迫近年来，研究人员利用蛋白质组学，已鉴定出一些水分胁迫响应关键因子，并揭示出植物应答水分胁迫所涉及到的多个代谢通路。
Ford等[11]在2011年首次采用鸟枪蛋白质组策略研究了小麦（Triticum aestivum L.）栽培种在干旱胁迫下的蛋白丰度变化。
对不耐旱种Kukri、耐旱种Excalibur和耐旱种RAC875在温室中进行周期性干旱处理，处理结束后从叶片中提取蛋白，共鉴定出5 125个肽段，并分析出1 299个蛋白。
从中选择了159个在所有时间点都有表达的蛋白用iTRAQ技术进行相对定量。
在不同时间点，3个栽培种的蛋白组变化反映了它们对干旱胁迫的不同生理响应。
结果显示，在胁迫处理前期，Excalibur没有明显的蛋白组变化，而RAC875的蛋白组发生了显著变化。
这3个栽培种的蛋白组变化都与它们的氧化胁迫代谢和活性氧清除能力相一致，表现为超氧化物歧化酶、过氧化氢酶的增多以及参与光合作用和卡尔文循环的蛋白的减少。
祁建民等[12]以鉴定出的耐旱性红麻品种GA42为材料，在5叶期设置正常供水与控水比较试验，运用双向电泳分析红麻在干旱胁迫和正常供水条件下叶片蛋白质组的动态变化。
在干旱胁迫下出现65个差异表达蛋白质点，选择表达量明显上调的9 个蛋白质点，通过MALDI-TOF-TOF MS分析和数据库检索，鉴定出6个差异表达蛋白，分别是2个核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶或其大亚基、1个Rubisco活化酶、1个二甲基萘醌甲基转移酶、1个推测的胞质型谷氨酰胺合成酶以及1个ATP合酶β亚基。